Leddjur har varit bland de mest framgångsrika djuren på jorden sedan den kambriska perioden, för cirka 520 miljoner år sedan. De är de mest bekanta och allestädes närvarande, och utgör nästan 80 % av alla djurarter idag, mycket mer än något annat djur.

Men hur utvecklades leddjur, och hur såg deras förfäder ut? Dessa har varit en stor gåta i djurens evolution och förbryllat generationer av forskare i mer än ett sekel.

Nu, forskare från Nanjing Institute of Geology and Paleontology vid den kinesiska vetenskapsakademin (NIGPAS) har upptäckt ett räkliknande fossil med fem ögon, som har gett viktiga insikter i leddjurens tidiga evolutionära historia. Studien publicerades i Natur den 4 nov.

De fossila arterna, Kylinxia, samlades in från Chengjiang-faunan i sydvästra Kinas Yunnan-provinsen. Faunan dokumenterar de mest kompletta tidiga djurfossilen under den kambriska tiden.

Prof. Huang Diying, motsvarande författare för studien från NIGPAS, sa, "Kylinxia är en mycket sällsynt chimär art. Den kombinerar morfologiska egenskaper från olika djur, som är analog med 'kylin, ' en chimär varelse i traditionell kinesisk mytologi."

"På grund av mycket speciella tafonomiska förhållanden, Kylinxia-fossilerna uppvisar utsökta anatomiska strukturer. Till exempel, nervvävnad, ögon och matsmältningssystem – dessa är mjuka kroppsdelar som vi vanligtvis inte kan se i konventionella fossiler, " sa prof. Zhao Fangchen, medförfattare till studien.

Kylinxia uppvisar särdrag hos äkta leddjur, som en härdad nagelband, en segmenterad bål och ledade ben. Dock, den integrerar också de morfologiska egenskaperna som finns i mycket förfäders former, inklusive Opabinias bisarra fem ögon, känd som det kambriska "konstiga underverket, "liksom de ikoniska raptoriska bihangen till Anomalocaris, det gigantiska apex-rovdjuret i Kambriska havet.

Bland Chengjiang-faunan, Anomalocaris är ett topprovdjur som kan nå två meter i kroppslängd, och har betraktats som en förfäders form av leddjur. Men det finns enorma morfologiska skillnader mellan Anomalocaris och äkta leddjur. Det finns ett stort evolutionärt gap mellan de två som knappast kan överbryggas. Denna klyfta har blivit en avgörande "felande länk" i leddjurens ursprung.

Forskargruppen genomförde detaljerade anatomiska undersökningar av fossilerna av Kylinxia. De visade att de första bihangen i Anomalocaris och äkta leddjur var homologa. De fylogenetiska analyserna antydde att det fanns affinitet mellan Kylinxias främre bihang, små rovdjursbihang framför munnen på Chelicerata (en grupp som inkluderar spindlar och skorpioner) och antennerna hos Mandibulata (en underavdelning av leddjur inklusive insekter som myror och bin).

"Våra resultat indikerar att den evolutionära placeringen av Kylinxia är rätt mellan Anomalocaris och de sanna leddjuren. Därför, vårt fynd nådde den evolutionära roten till de sanna leddjuren, " sa prof. Zhu Maoyan, medförfattare till studien.

"Kylinxia representerar ett avgörande övergångsfossil som förutspåtts av Darwins evolutionsteori. Det överbryggar det evolutionära gapet från Anomalocaris till sanna leddjur och bildar en nyckel "felande länk" i leddjurens ursprung, bidrar med starka fossila bevis för den evolutionära teorin om liv, " sa Dr Zeng Han, första författare till studien.